ES2278579T3 - Calentador electrico radiante y metodo de fabricacion correspondiente. - Google Patents
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Abstract
Calentador eléctrico radiante que comprende un elemento calentador (5) en forma de un diseño geométrico obtenido por separación a partir de una hoja metálica y superpuesto sobre una base (3) de material térmica y eléctricamente aislante, incluyendo el diseño una pluralidad de tiras (6) en disposición de separación lateral que atraviesan el calentador (1) y presentando cada una de ellas una anchura considerablemente mayor que su grosor, presentando cada una de las tiras (6) una cara principal opuesta a la base (3), habiéndose formado en las tiras unas ondulaciones que proporcionan unas crestas (7) y depresiones (8) alternas caracterizado porque, para cualquiera de las tiras, las crestas de las ondulaciones de la misma están alineadas de forma sustancialmente lateral con las depresiones de las ondulaciones de una tira contigua, estando dispuesto el elemento calentador (5) con crestas (7) de las ondulaciones de la tira (6) sostenidas sobre elementos salientes (4) proporcionados en la base (3).
Description
Calentador eléctrico radiante y método de
fabricación correspondiente.
La presente invención se refiere a calentadores
eléctricos radiantes y a un método de fabricación
correspondiente.
Más particularmente la invención se refiere a
calentadores eléctricos radiantes, particularmente para ser usados
en equipos de cocina de tipo vitrocerámico, que comprenden un
elemento calentador en forma de un diseño geométrico obtenido por
separación a partir de una hoja metálica y superpuesto sobre una
base de material térmica y eléctricamente aislante, incluyendo el
diseño una pluralidad de tiras en disposición de separación
lateral, que atraviesan el calentador. Cada una de las tiras tiene
una anchura considerablemente mayor que su grosor y tiene una cara
principal opuesta a la base.
A partir del documento
DE-A-196 38 640 se conoce la
obtención de calentadores del tipo mencionado en los cuales el
elemento calentador está fijado de forma segura periféricamente a la
base y las tiras dispuestas lateralmente están suspendidas por
encima de la base, proporcionando un soporte en mitad del
calentador. Cuando se comunica energía al calentador para que entre
en funcionamiento, se produce un alabeo fácilmente observable de
las tiras como consecuencia de la dilatación térmica de las mismas.
Durante la energización y desenergización del elemento se produce
una elevación y una caída visibles del mismo y dicha situación puede
ser motivo de preocupación para el usuario del calentador, ya que
los elementos calentadores no presentan en general ningún
movimiento perceptible.
Con esta disposición existe además el riesgo de
que, como las tiras se encuentran sin soporte durante unos tramos
relativamente largos de las mismas, y están muy próximas entre
ellas, se pueda producir también un desplazamiento lateral no
deseable, dando como resultado un contacto, y por lo tanto un
cortocircuito, entre tiras continuas.
Uno de los objetivos de la presente invención es
superar o minimizar estos problemas.
Según uno de los aspectos de la invención se
proporciona un calentador eléctrico radiante que comprende un
elemento calentador en forma de un diseño geométrico obtenido por
separación a partir de una hoja metálica y superpuesto sobre una
base de material térmica y eléctricamente aislante, incluyendo el
diseño una pluralidad de tiras en disposición de separación lateral
que atraviesan el calentador y presentando cada una de ellas una
anchura considerablemente mayor que su grosor, presentando cada una
de las tiras una cara principal opuesta a la base, habiéndose
formado en las tiras unas ondulaciones que proporcionan unas crestas
y depresiones alternas y de tal manera que, para cualquiera de las
tiras, las crestas de las ondulaciones de la misma están alineadas
de forma básicamente lateral con las depresiones de las ondulaciones
de una tira contigua, estando dispuesto el elemento calentador con
crestas de las ondulaciones de las tiras sostenidas sobre elementos
salientes proporcionados en la base.
Según otro de los aspectos de la invención se
proporciona un método de fabricación de un calentador eléctrico
radiante que comprende las etapas en las que se dispone una base de
material térmica y eléctricamente aislante; se dispone un elemento
calentador en forma de un diseño geométrico obtenido por separación
a partir de una hoja metálica y superpuesto sobre la base de
material térmica y eléctricamente aislante, incluyendo el diseño
una pluralidad de tiras en disposición de separación lateral que
atraviesan al calentador y presentando cada una de ellas una
anchura considerablemente mayor que su grosor, presentando cada una
de las tiras una cara principal opuesta a la base; se forman, en
las tiras, unas ondulaciones que proporcionan crestas y depresiones
alternas y de tal manera que, para cualquiera de las tiras, las
crestas de las ondulaciones de la misma están alineadas de forma
sustancialmente lateral con depresiones de las ondulaciones de una
tira contigua; se disponen elementos salientes en la base; y se
coloca el elemento calentador con crestas de las ondulaciones de las
tiras sostenidas sobre los elementos salientes.
El método puede comprender además la colocación
temporal, de forma segura, de un órgano eléctricamente aislante,
termorresistente, contra el elemento calentador sostenido y la
energización eléctrica del elemento calentador durante un periodo
de tiempo predeterminado.
Los elementos salientes se pueden proporcionar
en una sola pieza con la base.
Los elementos salientes se pueden disponer por
filas y pueden estar dispuestos para mantener una separación entre
tiras contiguas.
El elemento calentador se puede sostener con
depresiones de las ondulaciones de las tiras, libres de contacto
con la base.
Las tiras pueden estar colocadas básicamente en
paralelo entre ellas.
Se pueden disponer medios para asegurar zonas
extremas opuestas de las tiras con vistas a evitar el movimiento
longitudinal de las mismas.
Dichos medios de aseguramiento pueden estar en
una zona periférica de la base y pueden comprender medios de tipo
abrazadera o enganche, o grapas o pasadores o similares.
Se puede disponer una pared periférica de
material aislante para el calentador.
La pared periférica se puede superponer sobre
zonas extremas opuestas de las tiras.
La base de material térmica y eléctricamente
aislante se puede disponer en un plato de soporte, por ejemplo
metálico, y puede comprender material microporoso térmica y
eléctricamente aislante.
El elemento calentador en forma de diseño
geométrico se puede obtener por separación a partir de la hoja
metálica por unos medios tales como ataque químico, estampado,
corte, o fresado.
Para entender mejor la presente invención y
mostrar más claramente cómo se puede llevar a la práctica la misma,
a continuación se hará referencia, a título de ejemplo, a los
dibujos adjuntos en los cuales:
la Figura 1 es una vista en planta de una
realización de un calentador eléctrico radiante según la presente
invención;
la Figura 2 es una vista en sección transversal
del calentador de la Figura 1; y
la Figura 3 es una vista en sección transversal
de parte de una disposición alternativa de un calentador eléctrico
radiante según la presente invención.
Haciendo referencia a las Figuras 1 y 2, un
calentador eléctrico radiante 1, adecuado para ser usado por debajo
de una superficie vitrocerámica de un equipo de cocina, tiene un
plato metálico 2 de soporte en el cual se dispone una base 3 de
material microporoso compactado, térmica y eléctricamente aislante,
de una forma bien conocida. La base 3 está provista de filas de
elementos salientes 4, formados adecuadamente en una sola pieza con
la base 3. Los elementos salientes 4 de una fila están desplazados
con respecto a los correspondientes de la siguiente fila de tal
manera que un elemento saliente de una fila está junto al punto
medio situado entre dos elementos salientes de una fila
contigua.
Se fabrica un elemento calentador 5 en forma de
un diseño geométrico deseado mediante separación a partir de una
hoja metálica. Dicha hoja metálica puede comprender, por ejemplo,
una aleación de
hierro-cromo-aluminio de un grosor
de entre aproximadamente 40 y 200 micras, y preferentemente entre
aproximadamente 50 y 100 micras. El diseño geométrico del elemento
calentador 5 mostrado en la Figura 1 tiene una forma sinuosa o en
zigzag, aunque se podrían considerar otras formas. El mismo se
fabrica de la forma adecuada a partir de una hoja metálica por
medio de una operación bien conocida, tal como ataque químico,
estampado, por corte, o por fresado. El diseño resultante del
elemento calentador 5 incluye una pluralidad de tiras 6 en
disposición de separación lateral, de forma preferente aunque no
esencial paralelas entre sí, presentando cada una de ellas una
anchura considerablemente mayor que su grosor. A título de ejemplo,
una anchura típica para cada tira 6 sería aproximadamente 3 mm.
Cada una de las tiras 6 tiene una cara principal la cual quedará en
oposición a la base 3 que presenta los elementos calientes 4 sobre
la misma.
Tal como se muestra en la Figura 2, en las tiras
6 se forman unas ondulaciones que proporcionan unas crestas 7 y
unas depresiones 8 alternas. Las crestas y depresiones de las tiras
contiguas se sitúan al tresbolillo de tal manera que para
cualquiera de las tiras 6, las crestas 7 de las ondulaciones están
alineadas de forma sustancialmente lateral con las depresiones 8 de
las ondulaciones de una tira contigua.
El elemento calentador resultante 5 está
dispuesto con respecto a la base 3 del calentador, de tal manera
que las tiras 6 atraviesan el calentador con las crestas 7 de las
ondulaciones sostenidas sobre los elementos salientes 4
proporcionados sobre la base. La disposición es tal que las
depresiones 8 de las ondulaciones de la tira 6 se sitúan entre los
elementos salientes 4 a cada lado de los mismos y de este modo se
evita o minimiza el movimiento lateral de las tiras 6. De esta
manera, se evita en todo momento el contacto lateral entre tiras
contiguas 6 de modo que durante el funcionamiento subsiguiente del
calentador no existe el riesgo de distorsión lateral de las tiras 6
o de cortocircuito entre tiras contiguas.
Las depresiones 8 de las ondulaciones de las
tiras 6 están dispuestas preferentemente de tal manera que, por lo
menos cuando el elemento calentador 5 se encuentra en un estado de
desenergización, y opcionalmente también en un estado de
energización, quedan libres de contacto con la superficie 9 de la
base 3 entre los elementos salientes 4, proporcionándose un
intersticio entre las depresiones 8 de las ondulaciones y la
superficie 9 de la base.
Cada tira 6 se fusiona con una tira contigua por
los extremos de las mismas para formar el elemento calentador
sinuoso 5 y se proporcionan medios para fijar de forma segura las
zonas extremas opuestas 10, 11 de cada tira 6 con vistas a evitar
el movimiento de las tiras en una dirección longitudinal. Esta
situación se puede alcanzar de varias maneras. En el calentador se
proporciona una pared periférica 12 de material térmicamente
aislante. El calentador se sitúa de manera que funciona con la
superficie superior de la pared 12 en contacto con la cara inferior
de una superficie vitrocerámica de cocina (no mostrada). Las zonas
extremas 10, 11 de las tiras 6 pueden estar dispuestas para ser
sujetadas entre la parte inferior de la pared 12 y la base 3 del
material térmicamente aislante.
De forma alternativa, o adicional, se pueden
proporcionar pasadores o grapas 13, que pasen a través de los
agujeros en los extremos 10, 11 de las tiras 6 y bien en sentido
descendente hacia la base 3 o bien en sentido ascendente hacia la
pared 12.
En la Figura 3 se muestran unos medios
adicionales para fijar de forma segura los extremos de la tira. La
base 3 de material térmicamente aislante está provista de un escalón
14 en una posición interior a la pared periférica 12.
En los extremos de las tiras 6 del elemento
calentador se proporciona un escalón complementario 15 y el
elemento queda enganchado eficazmente por estos extremos en el
escalón 14. Las partes extremas restantes 10, 11 de las tiras 6
están dispuestas para quedar atrapadas por debajo de la pared
periférica 12 con vistas a evitar el levantamiento del elemento
calentador.
Se proporcionan unos terminales 16, 17 para
conectar el elemento calentador 5 a una fuente de alimentación (no
mostrada) con vistas a energizar el calentador.
Durante la fabricación del calentador resulta
ventajoso colocar temporalmente un órgano eléctricamente aislante,
termorresistente, tal como cerámica, de forma segura contra la parte
superior del elemento calentador sostenido 5 y energizar
eléctricamente el elemento calentador durante un tiempo
predeterminado, por ejemplo, aproximadamente entre 5 y 30 segundos.
Este proceso recuece y estabiliza térmicamente el elemento para
garantizar que se minimice la tendencia a que se produzca cualquier
levantamiento o distorsión del elemento durante el funcionamiento
subsiguiente del calentador en
servicio.
servicio.
Cuando el calentador está funcionando, se
produce una dilatación térmica de las tiras 6, provocando que las
depresiones 8 de las ondulaciones se muevan en sentido descendente
hacia la superficie 9 de la base 3, siendo posible esta situación
como consecuencia de la holgura proporcionada en estas zonas durante
la fabricación del calentador. No obstante, debido a la separación
relativamente pequeña de los elementos salientes, dicho movimiento
es suficientemente reducido como para resultar sustancialmente
imperceptible para el usuario del calentador.
Puede que resulte deseable proporcionar un valor
no uniforme de la potencia por unidad de superficie del calentador,
por ejemplo, proporcionar una potencia por unidad de superficie
alrededor del borde del calentador mayor que por el centro. Esto se
puede conseguir dotando a las tiras 6 de un área transversal no
uniforme, en lugar de uniforme. Por ejemplo, el área en sección
transversal en las zonas extremas de las tiras puede ser menor que
en las zonas
centrales.
centrales.
Como alternativa, se puede variar la relación de
la longitud de las tiras entre los elementos salientes con respecto
a la distancia entre los elementos salientes de manera que, por
ejemplo, sea mayor en el borde del calentador que en el centro.
Claims (20)
1. Calentador eléctrico radiante que comprende
un elemento calentador (5) en forma de un diseño geométrico
obtenido por separación a partir de una hoja metálica y superpuesto
sobre una base (3) de material térmica y eléctricamente aislante,
incluyendo el diseño una pluralidad de tiras (6) en disposición de
separación lateral que atraviesan el calentador (1) y presentando
cada una de ellas una anchura considerablemente mayor que su
grosor, presentando cada una de las tiras (6) una cara principal
opuesta a la base (3), habiéndose formado en las tiras unas
ondulaciones que proporcionan unas crestas (7) y depresiones (8)
alternas caracterizado porque, para cualquiera de las tiras,
las crestas de las ondulaciones de la misma están alineadas de forma
sustancialmente lateral con las depresiones de las ondulaciones de
una tira contigua, estando dispuesto el elemento calentador (5) con
crestas (7) de las ondulaciones de la tira (6) sostenidas sobre
elementos salientes (4) proporcionados en la base (3).
2. Calentador según la reivindicación 1,
caracterizado porque los elementos salientes (4) se
proporcionan en una sola pieza con la base (3).
3. Calentador según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque los elementos salientes (4) se
proporcionan por filas.
4. Calentador según la reivindicación 3,
caracterizado porque los elementos salientes (4) están
dispuestos para mantener una separación entre tiras contiguas
(6).
5. Calentador según cualquier reivindicación
anterior, caracterizado porque el elemento calentador (5) se
sostiene con depresiones (8) de las ondulaciones de las tiras (6),
libres de contacto con la base (3).
6. Calentador según cualquier reivindicación
anterior, caracterizado porque las tiras (6) están
dispuestas sustancialmente en paralelo entre ellas.
7. Calentador según cualquier reivindicación
anterior, caracterizado porque se proporcionan medios (12,
13) para asegurar zonas extremas opuestas de las tiras (6) con
vistas a evitar el movimiento longitudinal de las tiras.
8. Calentador según la reivindicación 7,
caracterizado porque el aseguramiento de las zonas extremas
opuestas de las tiras (6) se encuentra en una zona periférica de la
base (3).
9. Calentador según la reivindicación 7 u 8,
caracterizado porque los medios de aseguramiento comprenden
medios de tipo abrazadera o enganche (12), o grapas o pasadores
(13).
10. Calentador según cualquier reivindicación
anterior, caracterizado porque se proporciona una pared
periférica (12) de material aislante, superponiéndose
preferentemente la pared periférica sobre zonas extremas opuestas
de las tiras (6).
11. Método de fabricación de un calentador
eléctrico radiante caracterizado por las siguientes etapas:
se proporciona una base (3) de material térmica y eléctricamente
aislante; se proporciona un elemento calentador (5) en forma de un
diseño geométrico obtenido por separación a partir de una hoja
metálica y superpuesto sobre la base (3) de material térmica y
eléctricamente aislante, incluyendo el diseño una pluralidad de
tiras (6) en disposición de separación lateral que atraviesan el
calentador (1) y presentando cada una de ellas una anchura
considerablemente mayor que su grosor, presentando cada una de las
tiras (6) una cara principal opuesta a la base (3); se forman, en
las tiras (6), unas ondulaciones que proporcionan crestas (7) y
depresiones (8) alternas y de tal manera que, para cualquiera de
las tiras, las crestas de las ondulaciones de la misma están
alineadas de forma sustancialmente lateral con depresiones de las
ondulaciones de una tira contigua; se proporcionan elementos
salientes (4) en la base (3); y se dispone el elemento calentador
(5) con crestas (7) de las ondulaciones de las tiras (6) sostenidas
sobre los elementos salientes (4).
12. Método según la reivindicación 11,
caracterizado por la etapa adicional en la que se coloca
temporalmente, de forma segura, un órgano eléctricamente aislante,
termorresistente, contra el elemento calentador (5) sostenido y se
energiza eléctricamente el elemento calentador durante un periodo de
tiempo predeterminado.
13. Método según la reivindicación 11 ó 12,
caracterizado porque los elementos salientes (4) se
proporcionan en una sola pieza con la base (3).
14. Método según la reivindicación 11, 12 ó 13,
caracterizado porque los elementos salientes (4) se
proporcionan por filas.
15. Método según la reivindicación 14,
caracterizado porque los elementos salientes (4) están
dispuestos para mantener una separación entre tiras contiguas
(6).
16. Método según cualquiera de las
reivindicaciones 11 a 15, caracterizado porque el elemento
calentador (5) se sostiene con depresiones (8) de las ondulaciones
de las tiras (6), libres de contacto con la base (3).
17. Método según cualquiera de las
reivindicaciones 11 a 16, caracterizado porque las tiras (6)
están dispuestas sustancialmente en paralelo entre
ellas.
ellas.
18. Método según cualquiera de las
reivindicaciones 11 a 17, caracterizado porque se
proporcionan medios (12, 13) para asegurar zonas extremas opuestas
de las tiras (6) con vistas a evitar el movimiento longitudinal de
las tiras, proporcionándose los medios de aseguramiento, por
ejemplo, en una zona periférica de la base (3).
19. Método según la reivindicación 18,
caracterizado porque Los medios de aseguramiento comprenden
medios de tipo abrazadera o enganche (12), o grapas o pasadores
(13).
20. Método según cualquiera de las
reivindicaciones 11 a 19, caracterizado porque se proporciona
una pared periférica (12) de material aislante, superponiéndose
preferentemente la pared periférica sobre zonas extremas opuestas
de las tiras (6).
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
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